JPH0494501A - ボンド磁石及びその製造方法 - Google Patents

ボンド磁石及びその製造方法

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JPH0494501A
JPH0494501A JP2213110A JP21311090A JPH0494501A JP H0494501 A JPH0494501 A JP H0494501A JP 2213110 A JP2213110 A JP 2213110A JP 21311090 A JP21311090 A JP 21311090A JP H0494501 A JPH0494501 A JP H0494501A
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resin
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iron
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JP2213110A
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Fumihito Mori
毛利 文仁
Takuji Nomura
卓司 野村
Shogo Miki
章伍 三木
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄を主成分とする磁性金属を用い、防錆性能を
向上させた樹脂結合型ボンド磁石とその製法、特に希土
類−鉄−ホウ素系(以下、Nd−Fe3系と記す)の樹
脂結合型ボンド磁石とその製法に関する。
〔従来の技術〕
鉄は室温においては最大の飽和磁束密度を有する元素な
ので、それを主成分とする(ここでは50原子%以上含
有するという意味とする)合金や化合物の中には磁気特
性の極めて高いものがあり、それらの金属あるいは化合
物を用いれば磁気特性の極めて高いボンド磁石を得るこ
とか可能であることは古くから知られている。近年開発
されたNd2Fe14B系、SmFe l 2系、及び
Fe+sN2の合金あるいは化合物はそのような磁性金
属の実例である。しかしこれらは鉄を多量に含むか故に
酸化されやすく錆びやすいという欠点を有する。近年需
要か高まっているNd−Fe−B系は特に酸化されやす
く、多湿の環境下では容易に錆びる。そのため様々な防
錆対策か提案されている。例えばNd−Fe−B系樹脂
磁石をアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂で被覆したり(
特開昭63−244711号公報、特開昭63−244
710号公報)、弗素系樹脂で被覆したり(特開昭61
−168221号公報)することか提案されている。ま
た電着塗装やニッケルなどの金属メツキも実施されてい
る。しかし樹脂被覆の方法は安価ではあるか、酸素と水
分の侵入を完全に遮断することは困難であり、また電着
塗装はコストかかさみ、金属メツキもコストかかさむ上
に微量の残存メツキ液が原因となって拡大腐食すること
がある。従ってこれらの方法はコストと耐蝕性のバラン
スが悪いのが実状である。
かかる問題を解決するため、近年還元性を有する樹脂を
用いることが提案されている。例えば特開平1−29Q
209号公報にはアルキルフェノール樹脂またはアルキ
ル多価フェノール樹脂を含存する被膜で被覆したNd−
Fe−B系希土類焼結合金磁石か開示されている。しか
しこれは緻密な焼結磁石表面に塗布するための手段であ
り、かかる樹脂かボンド磁石のバインダーとして有効で
あるとは断定できない。
また本発明者等は、グルコースと5分子のタンニン酸と
から生成するエステルであるところの特殊な樹脂(この
樹脂を以後便宜上[グルコースタンニン酸樹脂」と呼ぶ
ことにする)かNd−Fe−B系ポンド磁石に対して優
れた防錆効果を発揮することを見いだしている(特願平
2−24695号公報)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし本発明者らのさらなる研究によれば、この樹脂を
バインダーとするボンド磁石体の強度は必ずしも十分で
ないことが分かった。特に薄肉で口径の大きな円筒形で
はハンドリング時に割れ欠けが発生し、はとんど実用に
耐え得ないことが判明した。すなわちこのような寸法形
状の磁石のバインダーには不向きなのでバインダーと防
錆剤とを別物質にしなければならない。その結果防錆剤
塗布工程かどうしても必要になるのでコストダウンに限
界かある。
本発明の目的は高度の防錆能力のある樹脂をバインダー
に用いることにより、耐蝕性に優れ、かつ実用上十分な
強度を有するボンド磁石を得、■あまり苛酷でない条件
下で使用する用途には防錆付与工程をなくしてコストダ
ウンを達成し、■苛酷な条件下で使用する用途には既存
の防錆処理(表面塗布など)と組合せていっそうすぐれ
た耐蝕性を有するボンド磁石を提供することである。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明者は鋭意研究した結果、配位結合能力(キレート
形成能力)と還元能力とを有する原子団をもつ点ではグ
ルコースタンニン酸樹脂と共通している下記の樹脂をバ
インダーに用いれば上記目的が達成されることを見いだ
して本発明をなし得たのである。
■ 電子交換樹脂(別名酸化還元樹脂)の還元型のもの
これには例えばポリビニル多価フェノール(ここで多価
フェノールとは、ノ1イドロキノン、カテコール、ピロ
ガロール等ベンゼン環に複数個の水酸基が結合した化合
物である)、多価フェノールホルマリン樹脂、ポリビニ
ルチオコール樹脂などがある。
■ アスコルビン酸またはその誘導体とエポキシ樹脂と
を混合し、硬化反応をせしめて生成した高分子化合物。
ここで用いるエポキシ樹脂には特に制限かなく、ビスフ
ェノール系、フェノール系、エステル系、N−グリシジ
ルアミン系など公知のものが使用できる。これらエポキ
シ樹脂とアスコルビン酸またはその誘導体との混合比は
、該エポキシ樹脂のエポキシ当量とアスコルビン酸また
はその誘導体の持つ水酸基(−〇H)の数とを勘案して
決定する。
本発明で用いる磁性金属粉末は鉄を50原子%以上含む
ものであり、より具体的にはNd2Fe+aB、もしく
はこれに他の元素(これらはPr、 Dy等Nd以外の
希土類元素、Co、 V等Fe以外の3d遷移金属元素
、及びAI、 Ga、 Nb等である)を添加した一般
にNd−Fe−B系合金と総称される合金の粉末、Th
Mn 、、型結晶構造を有するSmFe l 2に他の
元素(例えばAI、 Si。
Ti、 Co、 V、 Cr、 Mo等の中の1種もし
くは複数種)を添加したもの、及び形状異方性を付与す
るため針状にしたFe I IN2粒子からなる粉末等
があげられる。特に現在量も高い磁石特性が得られる磁
性材料であるNd−Fe−B系合金粉末が特に好ましい
また本発明ボンド磁石における磁性金属粉末の含有量は
特に制限しないか、70体積%から95体積%の範囲が
望ましい。70体積%を下回るとボンド磁石としての磁
気特性が低くなりすぎて用途が限定され、95体積%を
越えるとバインダーが少な(なりすぎて脆くなくので実
用に耐えなくなる。
〔作 用〕
還元型電子交換樹脂は金属イオンと配位、結合を形成し
得る水酸基を持つが、これは磁性金属表面に既に生成し
ている金属酸化物やオキシ水酸化物(例えばFe00H
)と反応して錯化合物(別名キレート化合物)を形成し
て金属表面に化学吸着すると推察される。この結果樹脂
本体と磁性金属粒子とが強く結合する。一方、還元型電
子交換樹脂は還元性を持つので磁性金属の酸化(すなわ
ち錆の化学反応)を抑制すると思われる。さらにまた還
元型電子交換樹脂はラジカル捕獲能力をもっている。
このことと酸素分子自体が一種のラジカル(三重項ラジ
カル)であることを考えると、この樹脂の優れた防錆効
果の原因となるもう一つの機構は、侵入してきた酸素分
子か、金属磁性粒子に到達しない所で、残存水酸基また
は残存SH基(これらは錯化合物を形成していないで残
っている)に捕獲されることであると思われる。
アスコルビン酸も金属イオンと錯化合物を作り得る水酸
基を持ち、かつ還元性がある点て還元型電子交換樹脂と
共通している。従って、これをエポキシ樹脂と混合して
ボンド磁石のバインダーにしたものの防錆機構もやはり
上述の機構と同じであると推定される。
〔実施例〕
次に本発明の詳細を実施例にもとづいて説明する。これ
らは磁性金属粉末の計算上の割合か約80体積%である
ボンド磁石であるか、本発明実施様態のほんの一例にす
ぎず、なんら本発明を制限するものてはない。
実施例1: 次の化学構造式で示されるポリビニルハイドロキノン樹
脂10グラムをメチルエチルケトン溶液(以下、MEK
溶液と称す)に溶かし、これに277グラムの超急冷法
Nd−Fe−B系磁性粉(米国ゼネラルモータ社のMQ
−B)を投入し、よく混合した。
その後溶媒をほとんど蒸発せしめてほぼ乾燥したコンパ
ウンドを得、これを金型に充填し6t/dの圧力でプレ
ス成形した。ここで得られたグリーン成形体を160°
Cのオーブン中で3時間キュアし、概寸法lOφX10
mmのボンド磁石を得た(また未着磁である)。この磁
石体を温度60°C湿度90%の環境試験器中に放置し
100時間経過毎に取り出して肉眼及び光学顧微鏡(倍
率30)で表面状態を観察した。観察の終了したサンプ
ルは直ちに環境試験器内に戻した。これを繰り返し、累
積500時間まで放置した。
実施例2: L−アスコルビン酸(ビタミンC)0.50グラムをメ
タノールに溶かし、8825グラムのエピコート100
7 (油化シェル社の固形エポキシ、分子量約2900
)を含むMEK溶液と混合した。これに222グラムの
MQ−B粉を投入し、均一に混合した。その後は、キュ
ア雰囲気をアルゴンガス中にした以外は実施例1と同様
に行い、10φX10mmのボンド磁石体を成形し、や
はり実施例1と同様の累積500時間の環境試験器内放
置を行なった。なお、ここてキュア雰囲気をアルゴンガ
ス(一般に不活性ガス雰囲気)にしたのは、未反応のア
スコルビン酸が酸化され分解するのを防ぐためである。
比較例1゜ 通常よく用いられる硬化剤の一つであるジシアンジアミ
ド0.50グラムをメタノール−トルエン混合溶液に溶
かし、9.50グラムのエピコート1007を含むME
K溶液と混合した。これに253グラムのMQB粉と均
一に混合した。これ以後は実施例1と同様に行い10φ
X10mmのボンド磁石体を成形し、やはり実施例1と
同様の累積500時間の環境試験器内放置を行なった。
比較例2: 表面がグルコースタンニン酸樹脂被膜で覆われた磁石体
を次の様にして作成した。比較例1で成形した磁石体の
別の10個を15重量%のタンニン酸樹脂を含むMEK
溶液に浸した。その後溶媒を蒸発せしめ、150°Cで
15分の条件下で当樹脂を硬化せしめた。ピンホールテ
ストのため、これらを1規定の稀硫酸に入れたところ、
約30秒間は気泡の発生がなく、実質的に完全に被覆さ
れていた。これらを実施例1と同様の累積500時間の
環境試験器内放置を行なった。
以上の実施例と比較例の試験結果は表1に示した。
実施例3: 実施例1と実施例2の未試験磁石体に比較例2の要領で
グルコースタンニン酸樹脂を塗布した。
これらの名称をそれぞれ3−1.3−2とする。
ハイフンの次の数字は上の実施例の番号を表す。
これらサンプルを温度80°C湿度95%というより苛
酷な条件下に、比較例2のサンプルとともに、800時
間累積放置した。この試験結果を表2に示す。
実施例4ニ ゲルコースタンニン酸樹脂をバインダーとし、MQ−B
磁粉を計算上80体積%含む大口径円筒磁石(外径32
mm、内径30mm、長さ10mm)と、実施例の1か
ら2までの配合組成を持つ大口径円筒磁石(外径32m
m、内径30mm、長さ10mm)とをプレス成形し、
それらの強度を比較するため、50anの高さからコン
クリート床面に、円筒側面が床面に衝突するように自由
落下せしめた。その結果グルコースタンニン酸樹脂バイ
ンダーのものは数個の破片に割れたか、実施例の1およ
び2の組成のものはいずれも割れなかった。またプレス
成形からキュア工程を経て落下試験にいたるまでの作業
の間、何ら割れなかった。それに対してグルコースタン
ニン酸樹脂バインダーのものはしばしば割れ欠けか発生
した。
表1 表2 (温度60°C1 (温度80°C1 湿度90%) 湿度95%) 〔発明の効果〕 表1から明らかなように、本発明のボンド磁石の耐酸化
性は、比較例2の如く磁石体をグルコースタンニン酸樹
脂で完全に被覆したものには及ばないものの、通常の樹
脂をバインダーにしただけである従来のものよりはるか
に優れている。従って極端に苛酷な防錆性能を要求され
ない一般的応用に対して、本発明では[成形後に行なう
防錆処理工程」を必要としないので製造コストの安価な
ボンド磁石を提供することかできる。また表2か示すよ
うに、本発明磁石体にグルコースタンニン酸樹脂を被覆
したものはより苛酷な条件にも耐える。このことは本発
明磁石体の表面に防錆用の被覆を施せば一層効果的であ
ることを意味する。その被覆には本発明で開示したエポ
キシ樹脂も適用できることは言うまでもない。さらに実
施例4かられかるように、本発明の磁石体の強度はグル
コースタンニン酸樹脂ボンド磁石より高く、十分実用に
耐え得る程である。
上述の通り、本発明によれば鉄を主成分とする磁性金属
を用いたボンド磁石の宿命である錆易し)という欠点を
事実上克服でき、耐酸化性、耐蝕性のきわめて優れ、か
つ実用上十分な強度を有するボンド磁石を提供すること
ができる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄を50原子%以上含む磁性金属粉末をバインダ
    ーとなる合成樹脂に分散混合してなるボンド磁石におい
    て、分子構造中に配位結合能力と還元能力とを有する原
    子団を持つ樹脂をバインダーに用いたことを特徴とする
    ボンド磁石。
  2. (2)分子構造中に配位結合能力と還元能力とを有する
    原子団を持つ樹脂として、電子交換樹脂の還元型をバイ
    ンダーに用いたことを特徴とする請求項1記載のボンド
    磁石。
  3. (3)分子構造中に配位結合能力と還元能力とを有する
    原子団を持つバインダー用樹脂として、アスコルビン酸
    またはその誘導体とエポキシ樹脂とを混合した後、硬化
    反応を起こさせることによって得られる樹脂をバインダ
    ーに用いたことを特徴とする請求項1記載のボンド磁石
  4. (4)鉄を50原子%以上含む磁性金属粉末としてNd
    _2Fe_14Bもしくはこれに他の元素を添加したも
    のを用いたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
    記載のボンド磁石。
  5. (5)鉄を50原子%以上含む磁性金属粉末をバインダ
    ーとなる合成樹脂に分散混合してなるボンド磁石におい
    て、分子構造中に配位結合能力と還元能力とを有する原
    子団を持つ樹脂をバインダーに用いたことを特徴とする
    ボンド磁石の製造方法。
  6. (6)分子構造中に配位結合能力と還元能力とを有する
    原子団を持つ樹脂として、電子交換樹脂の還元型をバイ
    ンダーに用いたことを特徴とする請求項5記載のボンド
    磁石の製造方法。
  7. (7)分子構造中に配位結合能力と還元能力とを有する
    原子団を持つバインダー用樹脂として、アスコルビン酸
    またはその誘導体とエポキシ樹脂とを混合した後、硬化
    反応を起こさせることによって得られる樹脂をバインダ
    ーに用いたことを特徴とする請求項5記載のボンド磁石
    の製造方法。
  8. (8)鉄を50原子%以上含む磁性金属粉末としてNd
    _2Fe_14Bもしくはこれに他の元素を添加したも
    のを用いたことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに
    記載のボンド磁石の製造方法。
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CA 2047592 CA2047592C (en) 1990-07-24 1991-07-23 Bonded rare earth magnet and a process for manufacturing the same
DE1991601413 DE69101413T2 (de) 1990-07-24 1991-07-23 Gebundener Seltenerdmagnet und Verfahren zur Herstellung.
US07/748,769 US5240627A (en) 1990-07-24 1991-08-22 Bonded rare earth magnet and a process for manufacturing the same
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1266936A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-18 Nitto Denko Corporation Epoxy resin composition used for encapsulating semiconductor and semiconductor device using the composition

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EP1266936A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-18 Nitto Denko Corporation Epoxy resin composition used for encapsulating semiconductor and semiconductor device using the composition
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